Запишите, что в этих формулах обозначают буквы, в скобочках укажите единицы измерения указанных величин в системе Си

Решение задач на тему: работа, мощность, энергия.

Выполните в тетради следующие задания:

Запишите, что в этих формулах обозначают буквы, в скобочках укажите единицы измерения указанных величин в системе Си.

А -..............................(......)                    N -..............................(......)                 l -..............................(......)

F -..............................(......)                   t -..............................(......)                 M -..............................(......)

 s -..............................(......)                   v -..............................(......)                   Е_к -..............................(......)

Е_п -..............................(......)                     m -..............................(......)                 η -..............................(......)

А_п -..............................(......)                     А_з-..............................(......)                 

1. Внимательно разберите пример решения задачи:

Задача: Вычислите мощность насоса, подающего ежесекундно 500 л керосина на высоту 30 м.

Дано:                  Си:           Решение:

t = 1c                              1) Вспомним формулу для вычисления мощности:

V = 500 л         0,5 м³  Значит для того, чтобы найти мощность насоса, нам необходима знать работу          

ρ_{керосина}=800 кг/м³                (А), которая нам пока не известна, и время (t), которое есть в условии задачи.

h = 30 м                       2) Поэтому следующим действием будет нахождение работы.

N =?                                А = F · s

Здесь F – сила, поднимающая керосин (фактически эта сила равна силе тяжести, действующей на керосин) (этой силы в условии задачи нет);

s – путь, на котором действует сила (в данной задаче это высота, на которую поднимают керосин с помощью насоса (h)) (высота есть в условии задачи)

                                      3) Поэтому следующим действием будет нахождение силы тяжести керосина:

    F_тяж = mg. Здесь m - масса керосина (в условии задачи нет); g = 10 Н/кг.

                                     4)Поэтому следующим действием найдем массу: m = ρ_{керосина}·V

Здесь ρ_{керосина} – плотность керосина (табличное значение);

           V – объем керосина (есть в условии задачи).

  Вычисляем: m = ρ_{керосина}·V = 800 кг/м³ · 0,5 м³ = 400 кг

                                     5)Масса нам была нужна, чтобы найти силу тяжести. Находим:

   F_тяж = mg = 400кг · 10Н/кг = 400Н

6) Сила тяжести нам была нужна для нахождения работы:

   A = F_тяж·h = 400Н·30м = 12000 Дж

7) Работу мы искали, чтобы найти мощность (то, что требуется найти в задаче):

  

Ответ: N = 12кВт.

2. По образцу решите задачу: Вычислите объем воды, которую насос мощностью 5,2Вт в течение минуты поднимает на высоту 24м?

3. Внимательно разберите пример решения задачи:

Задача: Высота наклонной плоскости 1 м, а длина 15 м. Для подъема по ней груза весом 50 Н потребовалась сила 1Н. Определите КПД этой наклонной плоскости.

Дано:             Си:        Решение:

h= 1 м                               1) Вспомним формулу для вычисления КПД:

l = 15 м                                                 

P = 50Н                       Здесь А_п – полезная работа (работа, которую нужно совершить, чтобы поднять

F = 10Н                                   груз на высоту h);

η =?                                    А_з – затраченная работа (работа, которую мы совершаем при поднятии

           груза с помощью наклонной плоскости; фактически это работа по

           перемещению груза на расстояние l верх по наклонной плоскости под

            действием силы F).

     2) Вспомним формулу для вычисления работы по поднятию тела на высоту h:

         А_п = P·h = 50Н·1м = 50 Дж

                                       3) Вспомним формулу для вычисления работы по перемещению тела на расстояние l:

                                            A_з = F·l = 10Н·15м = 150Дж

4) Найдем КПД:

Ответ: η = 33%.

4. По образцу решите задачу: Определите высоту наклонной плоскости длиной 12м, если для подъема по ней груза весом 2000Н потребовалась сила 250Н. КПД наклонной плоскости 80%.

5. Внимательно разберите пример решения задачи:

Задача: Самолет массой 90т летит на высоте 100 км со скоростью 600 км/ч. Определите его потенциальную, кинетическую и полную механическую энергию?

Дано:             Си:        Решение:

m = 90 т      90000 кг 1)Вспомним формулу для нахождения потенциальной энергии:

h = 100 км  100000м         

g = 10 Н/кг                      2) Вспомним формулу для нахождения кинетической энергии

v = 600км/ч 167м/с       

Е_п =?                              3) Полная механическая энергия складывается из потенциальной и

Е_к =?                                   кинетической энергии самолета:                                       

Е =?                             Е = Е_п + Е_к = 90000МДж + 1255МДж =91255 МДж

                                     Ответ: Е_п =90000 МДж; Е_к = 1255 МДж; Е = 91255 МДж.

6. По образцу решите задачу: Ворона массой 800г летит на высоте 10 м со скоростью 54 км/ч. Определите ее потенциальную, кинетическую и полную механическую энергию.